Джон Луома - Время генома: Как генетические технологии меняют наш мир и что это значит для нас

Будучи студентом-медиком, я участвовал в нескольких операциях Уиппла. После открытия брюшной полости задача студентов, дежуривших в операционной, была удерживать в течение нескольких часов хирургический ретрактор, который помогал сохранять большой разрез открытым, чтобы все внутренние органы были видны и доступны для хирурга. Нам советовали не выпрямлять колени и не стоять слишком ровно, так как несколько часов в такой позе могут привести к тому, что кровь уйдет в ноги и студент упадет в обморок в операционной.

Операция Уиппла у Тима длилась более четырех часов. Все получилось, как и было запланировано. Большая часть поджелудочной, начало тонкого кишечника там, где он прикреплялся к желудку, и желчные протоки были вырезаны en bloc (то есть единым блоком), как и положено при этой процедуре.

Операционная бригада успешно выполнила свою задачу, но многое еще оставалось сделать. Изъятую ткань надо было отправить патологоанатомам для визуальной диагностики и проведения исследований. И хотя этим врачам никогда не достается звездной славы хирургов, от незаметной работы внимательного и умного патологоанатома может зависеть жизнь пациента.

Суть науки и искусства патологоанатомии – в распознавании образов. В процессе просмотра тысяч изображений, каждое из которых – тонкий срез ткани, у патологоанатома развивается способность интуитивно различать диагнозы. Это немного похоже на обучение микроскопии. Представления каждого патологоанатома и умения находить закономерности для диагноза были сформированы его наставником так же, как это происходит у экспертов-искусствоведов. Наставников, в свою очередь, учили их собственные наставники. Таким образом, в каждой больнице есть свои традиции патологоанатомической диагностики, а универсальные критерии или стандарты, общие для нескольких больниц, встречаются редко.

Субъективные суждения бывают не менее значимы, чем объективные. Патологоанатомы из одной больницы чаще соглашаются между собой насчет большинства диагнозов, чем те, кто работает в разных учреждениях. Особенно это выражено для редких заболеваний, с которыми мало опыта работы. Помимо внутренней культуры больниц, которая формируется наставниками, иногда существует еще и эффект авторитета, когда все собравшиеся в одной комнате и рассматривающие один и тот же объект пытаются сделать заключение, отражающее мнение либо самого опытного, доминирующего и немолодого врача, либо врача, который говорит четче, громче и самоувереннее остальных {42} 42 Stephen S. Raab et al., “The ‘Big Dog’ Effect: Variabipty Assessing the Causes of Error in Diagnoses of Patients with Lung Cancer,” Journal of Cpnical Oncology 24, no. 18 (June 20, 2006): 2808–14. .

Когда патологоанатомы рассмотрели под микроскопом часть желчных протоков, которая называется фатеров сосочек, где ранее с помощью УЗИ было обнаружено выпячивание, они увидели вырост, выступающий над протоком. Эта опухоль была размером с ноготь большого пальца (примерно 1 см), внешне похожая на маленькое соцветие брокколи, а ниже располагался сантиметрового размера другой комочек патологических клеток, вросший прямо в основной проток. Но были и хорошие новости: по-видимому, раковые клетки не начали метастазировать.

Патологоанатомы обработали образцы, взятые из опухоли, с помощью почти тех же методов, которые применялись более 100 лет назад, когда клетки окрашивали веществами, изначально используемыми для покраски женской одежды, и полученные препараты обследовали под микроскопом, освещая их снизу. Специалисты охарактеризовали эти раковые клетки как «недифференцированные». Их ядра были похожи на большие, расширенные и злые зрачки глаз. Они были разбухшие, с неупорядоченным, неравномерно распределенным хроматином – молекулами ДНК, намотанными на белки как пряжа на катушки. Словно зомби, эти клетки превратились в нечто ужасное из-за генетических нарушений.

Когда раковые клетки дышали кислородом, питались и делились, образуя дочерние клетки, они вырабатывали вещества, которых нет в здоровых клетках, поэтому их окраска отличалась. Клетки опухоли имели темный оттенок. Их зернистая цитоплазма была дымчато-красной. Ткань, взятую для исследования, обработали формалином и залили воском, чтобы сохранить и зафиксировать клетки и то, что было вокруг них. Затем изготовили тонкие срезы толщиной с человеческий волос и поместили на специальные адгезивные стекла для детального изучения патологоанатомом. С помощью визуального осмотра и других тестов, выявляющих различные белки, подтвердили, что это раковые клетки, произошедшие от клеток желчных протоков. Другой тип лабораторных анализов, в котором используются антитела, чтобы показать наличие или отсутствие различных опухолевых белков, также подтвердил, что это был рак желчных протоков, а не какой-то другой, чьи метастазы занесло сюда. Такую форму рака сложно вылечить. Желчь производится печенью для участия в пищеварении, и клетки, образующие протоки, приспособлены к сложным химическим условиям. Так же как и зомби, раковую опухоль, выжившую в желчных протоках, сложно убить.

Далее возникал вопрос: какого именно типа эта раковая опухоль? Ответ на него важен, потому что от этого зависит, какие противоопухолевые препараты Тим должен принимать.

Раньше, в XX в., диагноз был бы простой – «рак желчных протоков». Часто говорят, что вся история медицинских исследований – это перетягивание каната между двумя лагерями врачей: объединителей и разделителей. Чтобы разобраться в различных болезнях, врачам надо упорядочить их по признакам и симптомам, по причинам или по механизмам, лежащим в основе заболевания. «Объединители» ищут общее в разных болезнях. «Разделители» пытаются разобраться, как похожие на первый взгляд заболевания вызываются на самом деле разными причинами. В целом в последние несколько столетий разделители уверенно вырываются вперед.

В своей практике, когда я работаю с семейным анамнезом, то часто слышу, что чья-то бабушка умерла от «рака в животе» – и больше никаких подробностей. Или отец пациента умер от рака почек или кишечника. Такое общее описание отражает развитие медицины того времени, когда было мало известно про разные типы новообразований, возникающих в одном и том же органе. И сегодня считается нормальной сложившаяся практика наименования разных форм рака по органу их возникновения (рак легких, рак толстой кишки, рак груди и т. д.). Однако, после того как недавно было признано, что рак – это в первую очередь болезнь ДНК, классификацию начали менять, упорядочивая эти заболевания более точно по тому, какие мутации несут опухолевые клетки.

Патологоанатомы нашли то, что стало главной подсказкой для определения типа рака у Тима. Его опухоль была заполнена большим числом лимфоцитов – хорошо узнаваемых иммунных клеток. Это маленькие круглые клетки с небольшим объемом цитоплазмы, поскольку большая часть их занята ДНК-содержащим ядром. Они – часть адаптивной иммунной системы . Предполагается, что эта система возникла примерно 5 млн лет назад у древних челюстных рыб, чтобы бороться с инфекциями, а также, возможно, и с раковыми опухолями. Однако подобные клетки наблюдаются и у просто организованных животных, таких как радиально-симметричные морские ежи. Иногда приходится бить противника его же оружием, и адаптивная иммунная система использует мутации во благо: для борьбы с нашими врагами и ликвидации чужеродных объектов – бактерий, вирусов, а также и раковых клеток.